ES2870151T3 - Dispositivo de recogida de fluido biológico - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100), que comprende: una parte de entrada (20, 120); una parte de salida (22, 122); una pared exterior (17, 117) que abarca la parte de entrada (20, 120) y la parte de salida (22, 122); una pared interior (18, 118) dispuesta dentro de la pared exterior (17, 117) y separada de la pared exterior (17, 117), definiendo la pared interior (18, 118) una cámara (30, 130) en la misma e incluyendo un primer extremo (32, 132) y un segundo extremo (34, 134), el primer extremo (32, 132) en comunicación de fluidos con la parte de entrada (20, 120) y el segundo extremo (34, 134) define una abertura de salida (36, 136); un canal de flujo (42, 142) dispuesto entre la pared exterior (17, 117) y la pared interior (18, 118), el canal de flujo (42, 142) en comunicación de fluidos con la parte de entrada (20, 120); una parte de mezcla (24, 124) dispuesta entre el segundo extremo (34, 134) de la pared interior (18, 118) y la parte de salida (22, 122); y un estabilizador de muestra (14) dispuesto dentro de una parte interior de la pared exterior (17, 117).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de recogida de fluido biológico

Solicitud relacionada

La presente solicitud reivindica prioridad de la Solicitud Provisional de Estados Unidos N.° de Serie 62/532,111, titulada "Biological Fluid Collection Device", y presentada el 13 de julio de 2017.

Antecedentes de la invención

1. Campo de la divulgación

La presente divulgación se refiere en general a un dispositivo de recogida de fluido biológico. Más particularmente, la presente divulgación se refiere a un dispositivo de recogida de fluido biológico que produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola mediante la captura de un frente de alta concentración y la posterior redistribución del frente de alta concentración a través de un fluido biológico.

2. Descripción de la técnica relacionada

La toma de muestras de sangre es un procedimiento de atención médica común que implica la extracción de al menos una gota de sangre de un paciente. Las muestras de sangre se toman comúnmente de pacientes hospitalizados, de atención domiciliaria y de la sala de emergencias, ya sea mediante punción en el dedo, en el talón o en la venopunción. También se pueden tomar muestras de sangre de los pacientes por vías venosas o arteriales. Una vez recogidas, las muestras de sangre pueden ser analizadas para obtener información médicamente útil, incluida la composición química, la hematología y la coagulación, por ejemplo.

A pesar del rápido avance en los análisis y el diagnóstico en el lugar de atención, las técnicas de muestreo de sangre se han mantenido relativamente sin cambios. Las muestras de sangre se extraen con frecuencia utilizando agujas hipodérmicas o tubos de vacío unidos a un extremo proximal de una aguja o un conjunto de catéter. En algunos casos, los clínicos extraen sangre de un conjunto de catéter utilizando una aguja y una jeringa que se inserta en el catéter para extraer sangre de un paciente a través del catéter insertado. Estos procedimientos utilizan agujas y tubos de vacío como dispositivos intermedios de los que normalmente se extrae la muestra de sangre recogida antes del análisis. Por lo tanto, estos procesos son intensivos en dispositivos, utilizando múltiples dispositivos en el proceso de obtención, preparación y análisis de muestras de sangre. Cada dispositivo adicional aumenta el tiempo y el coste del proceso de análisis. Además, la mezcla con un anticoagulante u otro componente para estabilizar la muestra debe realizarse manualmente.

Los dispositivos de análisis en el lugar de atención permiten analizar una muestra de sangre sin necesidad de enviar la muestra de sangre a un laboratorio para su análisis. Por lo tanto, es deseable crear un dispositivo que proporcione un proceso fácil, seguro, reproducible y preciso con un sistema de análisis en el punto de atención.

Los dispositivos en el punto de atención y los dispositivos diseñados para transferir una muestra del paciente al dispositivo en el punto de atención a menudo aceptan muestras que se han tomado recientemente del paciente, sin estabilización. En estos casos, cualquier cosa que le ocurra a la sangre después de la recogida estaría completamente dentro del cartucho y sin ningún tipo de manipulación de líquido por parte del usuario. Una preocupación en tales dispositivos es cómo el aditivo, por ejemplo, un anticoagulante, cuando se incluye como parte del dispositivo fabricado, se disolverá y será recogido por el torrente sanguíneo entrante. Existe una alta probabilidad de que la primera sangre que fluya hacia y a través del dispositivo recoja la mayoría, si no tal vez la totalidad, del anticoagulante, lo que resultará en una concentración de anticoagulante muy alta en este primer volumen, y muy baja o tal vez ningún anticoagulante en los últimos volúmenes de sangre. Este efecto es probable, especialmente con la heparina, que es muy soluble. Los resultados de este efecto dan como resultado varias complicaciones que podrían reducir la utilidad del dispositivo si no impedir realmente su funcionamiento. Niveles altos de anticoagulante pueden inducir hemólisis y la infradosificación de anticoagulante puede provocar coagulación, que puede obstruir los dispositivos microfluídicos, agregando una complicación mecánica/fluídica además de las conocidas complicaciones preanalíticas típicas de la coagulación/microcoagulación.

La solicitud de patente de EE. UU. n.° de publicación 2016/0100783 describe un dispositivo de transferencia de sangre adaptado para recibir una muestra de sangre y que incluye una carcasa, un material deformable y un miembro viscoelástico. La carcasa incluye un primer extremo, un segundo extremo, una pared lateral que se extiende entre ellos, una punta dispensadora en el primer extremo y un miembro de actuación en el segundo extremo. El miembro de actuación se puede mover entre una primera posición y una segunda posición. En una realización, el miembro de actuación se ubica en el segundo extremo del alojamiento. En una realización, el miembro de actuación es un botón pulsador.

El documento WO 2014/172247 describe un dispositivo de transferencia de muestreo de sangre que incluye una cinta de punción que tiene un canal de flujo y un cartucho de transferencia conectado de manera retirable a la cinta de punción. El dispositivo de transferencia de muestreo de sangre proporciona un sistema cerrado que reduce la exposición de una muestra de sangre tanto a la piel como al medio ambiente y proporciona una mezcla rápida de una muestra de sangre con un estabilizador de muestra.

El documento WO 2014/172233 describe un dispositivo de transferencia de muestreo de fluidos biológicos adaptado para recibir una muestra de sangre multicomponente. Después de recoger la muestra de sangre, el dispositivo de transferencia de muestreo de fluido biológico puede separar una porción de plasma de una porción celular. Después de la separación, el dispositivo de transferencia de muestreo de fluido biológico puede transferir la porción de plasma de la muestra de sangre a un dispositivo de análisis en el punto de atención. El dispositivo de transferencia de muestreo de fluido biológico también proporciona un sistema de transferencia y muestreo cerrado que reduce la exposición de una muestra de sangre y proporciona una mezcla rápida de una muestra de sangre con un estabilizador de muestra. El dispositivo de transferencia de muestreo de fluido biológico se puede acoplar a un dispositivo de análisis de sangre para la transferencia cerrada de una parte de la porción de plasma desde el dispositivo de transferencia de muestreo de fluido biológico al dispositivo de análisis de sangre. El dispositivo de análisis de sangre se adapta para recibir la porción de plasma para analizar la muestra de sangre y obtener los resultados del análisis.

El documento WO 2014/172234 describe un dispositivo de recogida de fluido biológico adaptado para recibir una muestra de sangre multicomponente que tiene una porción celular y una porción de plasma. Después de recoger la muestra de sangre, el dispositivo de recogida de fluido biológico puede separar la porción de plasma de la porción celular. Después de la separación, el dispositivo de recogida de fluido biológico puede transferir la porción de plasma de la muestra de sangre a un dispositivo de análisis en el punto de atención. El dispositivo de recogida de fluido biológico también proporciona un sistema cerrado de muestreo y transferencia que reduce la exposición de una muestra de sangre y proporciona una mezcla rápida de una muestra de sangre con un anticoagulante. El dispositivo de recogida de fluido biológico se puede acoplar a un dispositivo de análisis para la transferencia cerrada de una parte de la porción de plasma desde el dispositivo de recogida de fluido biológico al dispositivo de análisis. El dispositivo de análisis se adapta para recibir la porción de plasma para analizar la muestra de sangre y obtener los resultados del análisis.

Compendio de la invención

La presente divulgación proporciona un dispositivo de recogida de fluido biológico que produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola mediante la captura de un frente de alta concentración y la posterior redistribución del frente de alta concentración a través de un fluido biológico. El dispositivo de recogida de fluido biológico incluye un mezclador en línea que se usa para la mezcla de cabeza a cola de un frente de flujo concentrado. La mezcla se logra mediante un proceso de dos etapas. Primero, una fracción frontal del flujo se captura dentro de una cámara de mezcla centrada mediante la acción de flujo asistido por capilaridad. En segundo lugar, el volumen frontal capturado se libera lentamente a través de un pequeño orificio de salida y se recombina con el resto del volumen de flujo que se desvió alrededor de la cámara mezcladora centrada.

De acuerdo con una realización de la presente invención, un dispositivo de recogida de fluido biológico incluye una parte de entrada; una parte de salida; una pared exterior que abarca la parte de entrada y la parte de salida; una pared interior dispuesta dentro de una parte interior de la pared exterior y separada de la pared exterior, definiendo la pared interior una cámara en la misma e incluyendo un primer extremo y un segundo extremo, el primer extremo en comunicación de fluidos con la parte de entrada y el segundo extremo define una abertura de salida; un canal de flujo dispuesto entre la pared exterior y la pared interior, el canal de flujo en comunicación de fluidos con la parte de entrada; una parte de mezcla dispuesta entre el segundo extremo de la pared interior y la parte de salida; y un estabilizador de muestra dispuesto dentro de una parte de la pared exterior.

En una configuración, la distancia entre la pared interior y la pared exterior es mayor que el diámetro de la abertura de salida. En otra configuración, el primer extremo está abierto y define una primera área de sección transversal. En otra configuración más, la pared interior se asegura a la pared exterior mediante una parte de conexión. En una configuración, el estabilizador de muestra se dispone dentro de una parte de la pared exterior entre la parte de entrada y el primer extremo de la pared interior. En otra configuración, la pared exterior en la parte de entrada tiene un primer diámetro, y una primera parte de la pared exterior entre la parte de entrada y el primer extremo de la pared interior tiene un segundo diámetro, el segundo diámetro es menor que el primer diámetro. En otra configuración más, una segunda parte de la pared exterior adyacente a la pared interior tiene un tercer diámetro, el tercer diámetro es mayor que el segundo diámetro. En una configuración, la parte de entrada se adapta para recibir una muestra de sangre en su interior. En otra configuración, con la muestra de sangre recibida dentro de la parte de entrada, el estabilizador de muestra se mezcla con la muestra de sangre. En otra configuración más, se crea un primer frente de aditivo dentro de una parte frontal de la muestra de sangre. En una configuración, la parte frontal de la muestra de sangre fluye hacia la cámara de la pared interior y una parte trasera de la muestra de sangre fluye hacia el canal de flujo. En otra configuración, la parte frontal de la muestra de sangre con el primer frente de aditivo fluye a través de la abertura de salida hacia la parte de mezcla a una velocidad controlada de regreso a la parte trasera de la muestra de sangre. En otra configuración más, la parte frontal de la muestra de sangre con el primer aditivo fluye a través de la abertura de salida hacia la parte de mezcla y regresa a la parte trasera de la muestra de sangre para efectuar una mezcla dosificada del estabilizador de muestra dentro de la parte frontal de la muestra de sangre y la parte trasera de la muestra de sangre. En una configuración, el dispositivo de recogida de fluido biológico incluye un material que incluye poros y se dispone dentro del interior de la pared exterior, y el estabilizador de muestra comprende un polvo de anticoagulante seco dentro de los poros del material. En otra configuración, el material es una espuma de celda abierta. En otra configuración más, el estabilizador de muestra comprende un polvo de anticoagulante seco dispuesto dentro del interior de la pared exterior. En una configuración, el dispositivo de recogida de fluido biológico incluye aletas para promover la mezcla rotacional. En otra configuración, la pared interior define una abertura de salida lateral.

Breve descripción de los dibujos

Las características y ventajas mencionadas anteriormente y otras de esta divulgación, y la manera de lograrlas, serán más evidentes y la divulgación en sí se entenderá mejor con referencia a las siguientes descripciones de realizaciones de la divulgación tomadas junto con los dibujos adjuntos, en donde:

La Figura 1A es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo convencional de recogida de fluido biológico. La Figura 1B es una vista en perspectiva de una concentración gota a gota producida por un dispositivo convencional de recogida de fluido biológico.

La Figura 2 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una primera etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 3 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una segunda etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 4A es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una tercera etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 4B es una vista en perspectiva de una concentración gota a gota producida por un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 5 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 6 es una vista en sección transversal en perspectiva parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 7 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 8 es un gráfico de un frente de concentración generado aguas arriba de un mezclador de cabeza a cola de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 9 es un gráfico de un mezclador de cabeza a cola de la presente divulgación que redistribuye el frente concentrado para mejorar la homogeneidad gota a gota de acuerdo con una realización de la presente invención. La Figura 10 es una vista en perspectiva de un dispositivo convencional de recogida de fluido biológico.

La Figura 11 es una vista en perspectiva de una concentración gota a gota producida por un dispositivo convencional de recogida de fluido biológico.

La Figura 12 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 13 es una vista en perspectiva de una concentración gota a gota producida por un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 14 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo convencional de recogida de fluido biológico. La Figura 15 es un gráfico de una concentración gota a gota producida por un dispositivo convencional de recogida de fluido biológico.

La Figura 16 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 17 es un gráfico de una concentración gota a gota producida por un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 18 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y una pared interna revestida con un aditivo seco de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 19 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y un material de espuma de celda abierta de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 20 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y una pluralidad de perlas revestidas con un aditivo seco de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 21 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y una estructura tridimensional revestida con un aditivo seco de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 22 es una vista en perspectiva de una estructura tridimensional revestida con un aditivo seco de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 23 es una vista en alzado frontal de una estructura tridimensional revestida con un aditivo seco con un primer patrón geométrico de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 24 es una vista en alzado frontal de una estructura tridimensional revestida con un aditivo seco con un segundo patrón geométrico de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 25 es una vista en alzado frontal de una estructura tridimensional revestida con un aditivo seco con un tercer patrón geométrico de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 26 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 27 es una vista en sección transversal en perspectiva parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 28 es una vista en sección transversal en perspectiva parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y una abertura de salida lateral de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 29 es una vista en sección transversal en perspectiva parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y aletas de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 30 es una vista en alzado frontal de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 31 es una vista en alzado frontal de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y aletas de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 32 es una vista en alzado lateral de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 33 es una vista en alzado superior de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 34 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una primera etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 35 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una segunda etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 36 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una tercera etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 37 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una cuarta etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 38 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una quinta etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 39 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una sexta etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 40 es una vista en perspectiva de un dispositivo de recogida de fluido biológico que ilustra una séptima etapa de usar un mezclador de la presente divulgación de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La Figura 41 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 42 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 43 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 44 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 45 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 46 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 47 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y una entrada pellizcada de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 48 es una vista en sección transversal parcial de un dispositivo de recogida de fluido biológico con un mezclador y una entrada pellizcada de acuerdo con una realización de la presente invención.

Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes en las distintas vistas. Las ejemplificaciones expuestas en este documento ilustran realizaciones ejemplares de la divulgación, y dichas ejemplificaciones no deben interpretarse como limitantes del alcance de la divulgación de ninguna manera.

Descripción detallada

La siguiente descripción se proporciona para permitir a los expertos en la técnica realizar y utilizar las realizaciones descritas contempladas para llevar a cabo la invención. Sin embargo, las diversas modificaciones, variaciones y alternativas seguirán siendo evidentes para los expertos en la técnica. Se pretende que todas y cada una de dichas modificaciones, variaciones y alternativas caigan dentro del alcance de la presente invención.

A los efectos de la descripción a continuación, los términos "superior", "inferior", "derecha", "izquierda", "vertical", "horizontal", "arriba", "abajo", "lateral", "longitudinal" y sus derivados se relacionarán con la invención según se orienta en las figuras de los dibujos. Sin embargo, debe entenderse que la invención puede asumir diversas variaciones alternativas, salvo que se especifique expresamente lo contrario. También debe entenderse que los dispositivos específicos ilustrados en los dibujos adjuntos, y descritos en la siguiente memoria descriptiva, son simplemente realizaciones ejemplares de la invención. Por tanto, las dimensiones específicas y otras características físicas relacionadas con las realizaciones descritas en este documento no deben considerarse limitantes.

Haciendo referencia a las Figuras 1A, 1B, 10, 11, 14 y 15, en los dispositivos convencionales 500, la sangre 502 que se mezcla con un anticoagulante 504 en una línea se disolverá y empujará una mayor concentración de anticoagulante 504 en su frente de flujo 506 en relación con el resto del volumen de flujo. Por ejemplo, a menudo se depositan anticoagulantes o aditivos 504 dentro de los caminos de flujo de un dispositivo o estructura 500 para ser entregados a un líquido que fluye como sangre 502. Cuando se trabaja con estos dispositivos 500, volúmenes pequeños (<1 ml) y caudales lentos crean una dependencia de las fuerzas capilares y las condiciones de flujo laminar. Esto lleva a que el aditivo 504 se disuelva y se empuje delante del flujo, creando así un frente de flujo concentrado 506. Desfavorablemente, si el volumen de flujo tiene que ser dispensado en forma de gotas discretas, normalmente resultaría en la primera gota 508 que tiene la concentración de aditivo más grande y la última gota 510 tiene la concentración de aditivo más baja o nula, como se muestra en las Figuras 1B, 11, 14 y 15. Este comportamiento es particularmente perjudicial en términos de anticoagulación de sangre completa donde este gradiente de concentración promueve la formación rápida de coágulos en el extremo final del fluido.

Las Figuras 2-9, 12, 13 y 16-48 ilustran realizaciones ejemplares de un dispositivo de recogida de fluido biológico de la presente divulgación. La presente divulgación proporciona un dispositivo de recogida de fluido biológico que produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola mediante la captura de un frente de alta concentración y la posterior redistribución del frente de alta concentración a través de un fluido biológico. El dispositivo de recogida de fluido biológico incluye un mezclador en línea que se usa para la mezcla de cabeza a cola de un frente de flujo concentrado. La mezcla se logra mediante un proceso de dos etapas. Haciendo referencia a las Figuras 2-4B, en primer lugar, una fracción frontal del flujo se captura dentro de una cámara mezcladora centrada mediante la acción de flujo asistido por capilaridad. Esta fracción frontal consiste principalmente en el frente de flujo concentrado, por ejemplo, un cabeza de flujo con una alta concentración de anticoagulante. En segundo lugar, el volumen frontal capturado se libera luego lentamente a través de una pequeña abertura de salida y se recombina con el resto del volumen de flujo que se desvió alrededor de la cámara mezcladora centrada, es decir, una cola de flujo. Esta recombinación de flujo mejora la homogeneidad de cabeza a cola de un volumen de flujo seleccionado, es decir, Volumen de control, especialmente cuando ese volumen necesita ser dispensado adicionalmente en forma de gotas discretas. Un volumen de control de cabeza a cola correctamente mezclado daría como resultado una homogeneidad significativamente mejorada, por ejemplo, concentración de anticoagulante, entre gotas discretas dispensadas.

Haciendo referencia a las Figuras 18-25, el mezclador de la presente divulgación puede funcionar correctamente aguas abajo de muchos sistemas de suministro comunes, tanto en diseños anulares como planos.

La presente divulgación proporciona una mezcla pasiva en línea de cabeza a cola de un frente de flujo concentrado que da como resultado una redistribución uniforme del aditivo entre gotas discretas dispensadas. Un mezclador de la presente divulgación redistribuye el frente concentrado por todo el volumen de flujo posterior, lo que permite una anticoagulación adecuada de todo el volumen de control de sangre completa. Esto es particularmente ventajoso en pequeños volúmenes de sangre (<1 ml) donde las técnicas tradicionales de mezcla masiva podrían resultar ineficaces.

Las Figuras 2-9, 12, 13, 16, 17 y 26-31 ilustran una realización ejemplar de un dispositivo de recogida de fluido biológico de la presente divulgación. En una realización, un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 se adapta para recibir un fluido biológico, tal como una muestra de sangre 12, e incluye un estabilizador de muestra 14 y un mezclador o estructura de mezcla 16. En una realización, la estructura de mezcla 16 incluye una pared exterior 17 y una pared interior 18. La presente divulgación proporciona un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 que produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola a través de la captura de un frente de alta concentración y la posterior redistribución del frente de alta concentración a través de un fluido biológico, como una muestra de sangre 12.

El dispositivo de recogida de fluido biológico 10 proporciona un aditivo, por ejemplo, un estabilizador de muestra 14, en un estado líquido concentrado, seco o sólido que se mezcla en un fluido biológico, por ejemplo, una muestra de sangre 12, para producir la muestra biológica estabilizada. En una realización, el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 incluye un mezclador en línea 16 utilizado para la mezcla de cabeza a cola de un frente de flujo concentrado. La mezcla se logra mediante un proceso de dos etapas. En primer lugar, el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 disuelve el estabilizador de muestra 14 hasta una parte de la muestra de sangre 12, por ejemplo, una primera parte o frontal 13 de la muestra de sangre 12. La parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el estabilizador de muestra 14 se captura dentro de una cámara de mezcla centrada mediante la acción de flujo asistida por capilaridad. En segundo lugar, el volumen frontal capturado se libera luego lentamente a través de una pequeña abertura de salida a una velocidad controlada y se recombina con el resto del volumen de flujo, por ejemplo, una parte segunda o trasera 15 de la muestra de sangre 12, que se desvió alrededor de la cámara de mezclador centrada.

Haciendo referencia a las Figuras 2-7, el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 incluye un estabilizador de muestra 14, un mezclador o estructura de mezcla 16, una parte de entrada 20, una parte de salida 22 y una parte de mezcla 24. En una realización, la estructura de mezcla 16 incluye una pared exterior 17 y una pared interior 18.

Haciendo referencia a las Figuras 2-7, la pared exterior 17 abarca la parte de entrada 20 y la parte de salida 22. En una realización, la pared exterior 17 comprende un diseño cilíndrico o anular. En una realización, la pared exterior 17 tiene un diámetro constante desde la parte de entrada 20 hasta la parte de salida 22. En otra realización, la pared exterior 17 puede tener partes con diferentes diámetros. Por ejemplo, en una realización, con referencia a las Figuras 47 y 48, la pared exterior 17 en la parte de entrada 20 tiene un primer diámetro D1, y una primera parte 50 de la pared exterior 17 entre la parte de entrada 20 y el primer extremo 32 de la pared interior 18 tiene un segundo diámetro D2. En una realización, el segundo diámetro D2 es menor que el primer diámetro D1. En una realización, una segunda parte 52 de la pared exterior 17 que es adyacente a la pared interior 18 tiene un tercer diámetro D3. En una realización, el tercer diámetro D3 es mayor que el segundo diámetro D2. De esta manera, en el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 se forma una entrada pinzada 54 como se muestra en las Figuras 47 y 48. La entrada pinzada 54 evita que se formen bolsas de aire durante la formación de gotas asistida por gravedad y proporciona una interfaz uniforme para el llenado capilar.

Haciendo referencia a las Figuras 2-7, la pared interior 18 se dispone dentro del interior de la pared exterior 17 y está separada de la pared exterior 17 como se muestra en la Figura 6. En una realización, la pared interior 18 define una cámara 30 e incluye un primer extremo 32 y un segundo extremo 34. El primer extremo 32 de la pared interior 18 está en comunicación de fluidos con la parte de entrada 20 y el segundo extremo 34 de la pared interior 18 define una abertura de salida 36.

La abertura de salida 36 ubicada en el segundo extremo 34 de la cámara centrada 30 promueve la distribución uniforme del aditivo disuelto al facilitar la liberación lenta del frente capturado al volumen de control restante que se ha desviado alrededor de la cámara centrada 30. La redistribución y la mezcla de cabeza a cola se pueden lograr variando el diámetro/recuento/ubicación de orificios de salida, incorporando aletas para promover la mezcla rotatoria y cambiando el volumen de cámara central para manejar volúmenes de control más grandes.

En una realización, el primer extremo 32 está abierto y define una primera área de sección transversal. En una realización, la pared interior 18 se asegura a la pared exterior 17 mediante una parte de conexión 40. Por ejemplo, una pluralidad de partes de conexión 40 pueden conectar la pared interior 18 y la pared exterior 17 como se muestra en la Figura 6.

En una realización, un canal de flujo 42 se dispone entre la pared exterior 17 y la pared interior 18. El canal de flujo 42 en comunicación de fluidos con la parte de entrada 20. El canal de flujo 42 define un camino de flujo separada de una vía de flujo definida por la cámara 30 de la pared interior 18. En una realización, la distancia entre la pared interior 18 y la pared exterior 17, por ejemplo, el diámetro del canal de flujo 42, es mayor que el diámetro de la abertura de salida 36.

En una realización, la pared exterior 17 del dispositivo de recogida de fluido biológico 10 incluye una parte de mezcla 24 que se dispone entre el segundo extremo 34 de la pared interior 18 y la parte de salida 22. De esta manera, una parte del canal de flujo 42 y una parte de la cámara 30 están en comunicación de fluidos con la parte de mezcla 24.

En una realización, un estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de un interior de la pared exterior 17. En una realización, el estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de un interior de la pared exterior 17 entre la parte de entrada 20 y el primer extremo 32 de la pared interior 18.

El dispositivo de recogida de fluido biológico 10 proporciona un estabilizador de muestra y/o aditivo 14 en un estado líquido o sólido concentrado. El dispositivo de recogida de fluido biológico 10 produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola mediante la captura de un frente de alta concentración y la posterior redistribución del frente de alta concentración a través de un fluido biológico. El estabilizador de muestra 14 puede ser un anticoagulante o una sustancia diseñada para conservar un elemento específico dentro de la sangre como, por ejemplo, ARN, analito proteico u otro elemento. En una realización, el estabilizador de muestra 14 es heparina o EDTa . En una realización, una pluralidad de dispositivos de recogida de fluido biológico 10 podrían incluir diferentes estabilizadores de muestras. Un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 de la presente divulgación proporciona flexibilidad en la naturaleza de los aditivos y/o estabilizadores de muestras introducidos para una muestra de sangre. En una realización, una muestra de sangre recibida dentro de un dispositivo de recogida de fluido biológico de la presente divulgación puede dividirse en porciones separadas y pueden añadirse diferentes estabilizadores de muestra a las porciones separadas de la muestra de sangre. De esta manera, un dispositivo de recogida de fluido biológico de la presente divulgación puede estabilizar múltiples porciones de una muestra de sangre con diferentes estabilizadores de muestra dentro de un solo dispositivo.

En una realización, un estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de una parte de la pared exterior 17. Por ejemplo, un estabilizador de muestra 14 tal como aditivos secos, reactivos o anticoagulantes se puede depositar dentro de los caminos de flujo de un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 para ser suministrado a un líquido que fluye tal como una muestra de sangre 12. Haciendo referencia a las Figuras 18-25, algunos ejemplos de estos incluyen tubos capilares 60 (Figura 18), medios porosos 62 (Figura 19), perlas 64 (Figura 20) o estructuras microfluídicas tridimensionales 66 (Figuras 21-25).

Haciendo referencia a la Figura 19, los dispositivos de recogida de fluido biológico 10 incluyen un material 70 que incluye poros 72 y se dispone dentro del interior de la pared exterior 17, y el estabilizador de muestra 14 comprende un polvo de anticoagulante seco 74 dentro de los poros 72 del material 70.

En una realización, el material 70 es un material de esponja. En otras realizaciones, el material 70 es una espuma de celda abierta. En una realización, la espuma de celdas abiertas se trata con un anticoagulante, como se describe en detalle a continuación, para formar un polvo de anticoagulante seco 74 finamente distribuido por los poros 72 del material 70. Una muestra de sangre 12 puede recibirse dentro de los dispositivos de recogida de fluido biológico 10. En algunas realizaciones, la muestra de sangre 12 se empapa en el material 70 basándose en principios capilares. La muestra de sangre 12 se expone y se mezcla con el polvo de anticoagulante 74 mientras pasa a través de la intrincada microestructura del material 70.

En una realización, el material 70 es una espuma de celda abierta. Por ejemplo, el material 70 es una espuma blanda deformable de células abiertas que es inerte a la sangre. En una realización, la espuma de celda abierta puede ser una espuma de melamina, tal como la espuma Basotect® disponible comercialmente en BASF. En otra realización, la espuma de celda abierta puede consistir en un copolímero de formaldehído-melamina-bisulfito de sodio. La espuma de celda abierta puede ser una espuma de celda abierta hidrófila flexible que es resistente al calor y a muchos disolventes orgánicos. En una realización, la espuma de celda abierta puede ser un material esponjoso.

Ahora se discutirá un método para cargar un anticoagulante en un material 70 que tiene poros 72. En una realización, el método incluye empapar el material 70 en una solución líquida del anticoagulante y agua; evaporar el agua de la solución líquida; y formar un polvo de anticoagulante seco 74 dentro de los poros 72 del material 70.

El método de la presente divulgación permite la carga controlada con precisión de un anticoagulante en el material 70 al empaparlo con una solución de anticoagulante y agua y luego secar el material 70 para formar un polvo de anticoagulante seco 74 finamente distribuido a lo largo de los poros 72 del material 70.

Se podrían introducir anticoagulantes tales como heparina o EDTA (ácido etilendiaminotetraacético), así como otros agentes estabilizadores de la sangre, en el material 70 como una solución líquida al empapar el material 70 en la solución líquida de una concentración deseada. Después de evaporar la fase líquida, por ejemplo, evaporar el agua de una solución de agua y heparina, se forma un polvo de anticoagulante seco 74 y se distribuye finamente por toda la estructura interna del material 70. Por ejemplo, el polvo de anticoagulante seco 74 se forma y se distribuye finamente a lo largo de los poros 72 del material 70. De manera similar, el material 70 podría tratarse para proporcionar una superficie de poro interna hidrófoba, hidrófila o reactiva.

En una configuración, una ventaja clave de proporcionar una espuma de celda abierta como material 70 es que en los poros 72 del material de espuma se puede cargar una cantidad conocida de anticoagulante. Puede disolverse una concentración deseada de un anticoagulante en agua u otro disolvente adecuado y luego introducirse en los poros 72 del material de espuma de celda abierta 70 en forma líquida. En una realización, el anticoagulante se puede cargar en los poros 72 sumergiendo el material de espuma de celda abierta 70 en una solución de anticoagulante y agua o disolvente y permitiendo posteriormente que se seque el material de espuma de celda abierta 70. El material de espuma de celda abierta 70 se puede dejar secar al aire ambiente o en un horno calentado. Después del secado, el anticoagulante se puede distribuir por toda la microestructura interna del material de espuma de celda abierta 70 en forma de polvo seco.

En una realización, con referencia a la Figura 18, el estabilizador de muestra 14 comprende un polvo de anticoagulante seco 68 dispuesto dentro del interior de la pared exterior 17. Por ejemplo, el tubo 60 se puede revestir con un polvo de anticoagulante seco 68.

Haciendo referencia a las Figuras 21-25, una estructura microfluídica tridimensional 66 puede incluir cualquier configuración de poros 69, incluyendo diferentes formas geométricas de sección transversal como se muestra en las Figuras 22-25.

Haciendo referencia a las Figuras 29 y 31, en una realización, el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 incluye aletas 80 para promover la mezcla rotacional. Haciendo referencia a la Figura 28, en una realización, el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 incluye una pared interior 18 que define una abertura de salida lateral 82.

Haciendo referencia a las Figuras 2-7, se describirá ahora el uso de un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 de la presente divulgación. La parte de entrada 20 del dispositivo de recogida de fluido biológico 10 se adapta para recibir una muestra de sangre 12 en el mismo. Como se discutió anteriormente, un estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de una parte de la pared exterior 17. En una realización, el estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de una parte de la pared exterior 17 entre la parte de entrada 20 y el primer extremo 32 de la pared interior 18.

Con la muestra de sangre 12 recibida dentro de la parte de entrada 20 del dispositivo de recogida de fluido biológico 10, el estabilizador de muestra 14 se mezcla con la muestra de sangre 12. Con la muestra de sangre 12 mezclándose con el estabilizador de muestra 14, se crea un primer frente de aditivo 84 dentro una parte frontal 13 de la muestra de sangre 12.

A continuación, con referencia a la Figura 3, la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 que contiene el frente de aditivo 84 fluye hacia la cámara 30 de la pared interior 18 y una parte trasera 15 de la muestra de sangre 12 fluye hacia el canal de flujo 42 dispuesto entre la pared exterior 17 y la pared interior 18. La parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 fluye a través de la cámara 30 hasta la abertura de salida 36 y la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12 fluye a través del canal de flujo 42 hacia la parte de mezcla 24 del dispositivo de recogida de fluido biológico 10. A continuación, la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el primer frente de aditivo 84 fluye a través de la abertura de salida 36 hacia la parte de mezcla 24 a una velocidad controlada de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12.

La parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el primer frente de aditivo 84 fluye a través de la abertura de salida 36 hacia la parte de mezcla 24 de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12 para efectuar una mezcla dosificada del estabilizador de muestra 14 dentro de la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 y la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12. De esta manera, el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola mediante la captura de un frente de alta concentración, por ejemplo, el primer frente de aditivo 84, y la subsiguiente redistribución del frente de alta concentración a través de un fluido biológico. El dispositivo de recogida de fluido biológico incluye un mezclador en línea, por ejemplo, la estructura de mezcla 16, que se utiliza para la mezcla de cabeza a cola de un frente de flujo concentrado. La mezcla se logra mediante un proceso de dos etapas. Haciendo referencia a las Figuras 2-4B, en primer lugar, una fracción frontal del flujo, por ejemplo, una parte frontal 13 de la muestra de sangre 12, se captura dentro de una cámara mezcladora centrada 30 de la pared interior 18 mediante la acción de flujo asistido por capilaridad. Esta fracción frontal consiste principalmente en el frente de flujo concentrado, por ejemplo, un cabeza de flujo con una alta concentración de anticoagulante. En segundo lugar, el volumen frontal capturado se libera entonces lentamente a través de una pequeña abertura de salida 36 y se recombina con el resto del volumen de flujo que se desvió alrededor de la cámara mezcladora centrada, es decir, una cola de flujo o la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12. Esta recombinación de flujo mejora la homogeneidad de cabeza a cola de un volumen de flujo seleccionado, es decir, Volumen de control, especialmente cuando ese volumen necesita ser dispensado adicionalmente en forma de gotas discretas. Un volumen de control de cabeza a cola correctamente mezclado daría como resultado una homogeneidad significativamente mejorada, por ejemplo, concentración de anticoagulante, entre gotas discretas dispensadas. Por ejemplo, haciendo referencia a las Figuras 4B, 7, 9, 13, 16 y 17, se produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola de un estabilizador de muestra con un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 de la presente divulgación. De manera ventajosa, si el volumen de flujo necesita entonces ser dispensado en forma de gotas discretas, un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 de la presente divulgación da como resultado una primera gota 90 y una última gota 92 que tienen una homogeneidad mejorada de gota a gota como se muestra en las Figuras 4B, 7, 9, 13 y En una realización, el tamaño o diámetro de la abertura de salida 36 controla la resistencia del flujo de la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el frente de aditivo 84 de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12. Por ejemplo, en una realización, una distancia entre la pared interior 18 y la pared exterior 17, por ejemplo, el diámetro del canal de flujo 42, es mayor que el diámetro de la abertura de salida 36. De esta manera, hay una menor resistencia a través de la salida del canal de flujo 42 que en la abertura de salida 36 de modo que la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el primer frente de aditivo 84 fluya a través de la abertura de salida 36 a la parte de mezcla 24 a una velocidad controlada de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12.

El dispositivo de recogida de fluido biológico 10 mide la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el frente de aditivo 84 de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12 para lograr una única corriente de flujo, es decir, la muestra biológica estabilizada, con el estabilizador de muestra 14 distribuido a lo largo de la única corriente de flujo.

Después de que el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola, la muestra biológica estabilizada fluye a la parte de salida 22. En este momento, el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 puede estar conectado con un dispositivo de análisis de sangre o dispositivo de análisis en el punto de atención para la transferencia cerrada de una parte de la muestra biológica estabilizada desde el dispositivo de recogida de fluido biológico 10 al dispositivo de análisis de sangre o dispositivo de análisis en el punto de atención. El dispositivo de análisis de sangre se adapta para recibir la muestra biológica estabilizada para analizar la muestra biológica estabilizada y obtener los resultados del análisis.

Un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 de la presente divulgación captura y redistribuye rápidamente un frente de flujo concentrado a lo largo de la cola de flujo de menor concentración. Esto es de particular interés porque muchos dispositivos de la técnica anterior tienen problemas para distribuir uniformemente el aditivo seco en pequeños volúmenes de muestra. A estos volúmenes, un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 de la presente divulgación aprovecha las fuerzas capilares para llenar preferentemente la cámara central del mezclador (volumen = < 10 - 1000 ml).

En una realización, con referencia a las Figuras 41 y 42, cuando la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 alcanza la parte frontal del mezclador 16, el ángulo de contacto hidrófobo entre el fluido y el material da como resultado un llenado preferencial de la cámara central 30. Esto captura el frente concentrado en la cámara central. 30. El orificio o abertura de salida 36 ubicado en el extremo de salida 34 de la cámara centrada 30 promueve la distribución uniforme del aditivo disuelto al facilitar la liberación lenta del frente capturado al volumen de control restante que se ha desviado alrededor de la cámara centrada 30. La redistribución y la mezcla de cabeza a cola se pueden lograr variando el diámetro/recuento/ubicación de orificios de salida, incorporando aletas para promover la mezcla rotatoria y cambiando el volumen de cámara central para manejar volúmenes de control más grandes.

Las Figuras 32-40 ilustran otra realización ejemplar de un dispositivo de recogida de fluido biológico de la presente divulgación. En una realización, un dispositivo de recogida de fluido biológico 100 se adapta para recibir un fluido biológico, tal como una muestra de sangre 12, e incluye un estabilizador de muestra 14 y un mezclador o estructura de mezcla 116. En una realización, la estructura de mezcla 116 incluye una pared exterior 117, una primera pared interior 118, y una segunda pared interior 119. La presente divulgación proporciona un dispositivo de recogida de fluido biológico 100 que produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola a través de la captura de un frente de alta concentración y posterior redistribución del frente de alta concentración a lo largo de un fluido biológico, como una muestra de sangre 12.

El dispositivo de recogida de fluido biológico 100 proporciona un aditivo, por ejemplo, un estabilizador de muestra 14, en un estado líquido concentrado, seco o sólido que se mezcla con un fluido biológico, por ejemplo, una muestra de sangre 12, para producir la muestra biológica estabilizada. En una realización, el dispositivo de recogida de fluido biológico 100 incluye un mezclador en línea 116 usado para mezclar de cabeza a cola un frente de flujo concentrado. La mezcla se logra mediante un proceso de dos etapas. En primer lugar, el dispositivo de recogida de fluido biológico 100 disuelve el estabilizador de muestra 14 en una parte de la muestra de sangre 12, por ejemplo, una primera parte o parte frontal 13 de la muestra de sangre 12. La parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el estabilizador de muestra 14 se captura dentro de una cámara de mezcla centrada mediante la acción de flujo asistida por capilaridad. En segundo lugar, el volumen frontal capturado se libera luego lentamente a través de una pequeña abertura de salida a una velocidad controlada y se recombina con el resto del volumen de flujo, por ejemplo, una parte segunda o trasera 15 de la muestra de sangre 12, que se desvió alrededor de la cámara de mezclador centrada.

Haciendo referencia a las Figuras 32-40, el dispositivo de recogida de fluido biológico 100 incluye un estabilizador de muestra 14, un mezclador o estructura de mezcla 116, una parte de entrada 120, una parte de salida 122 y una parte de mezcla 124. En una realización, la estructura de mezcla 116 incluye una pared exterior 117, una primera pared interior 118, y una segunda pared interior 119.

Haciendo referencia a las Figuras 32-40, la pared exterior 117 abarca la parte de entrada 120 y la parte de salida 122. En una realización, la pared exterior 117 incluye una pared superior 126, una pared inferior 128, una primera pared lateral 127 y una segunda pared lateral 129.

Haciendo referencia a las Figuras 32-40, una primera pared interior 118 se dispone dentro del interior de la pared exterior 117 y abarca la pared superior 126 y la pared inferior 128. En una realización, la primera pared interior 118 incluye un primer extremo de primera pared interior 132 y un segundo extremo de primera pared interior 134. Haciendo referencia a las Figuras 32-40, una segunda pared interior 119 se dispone dentro del interior de la pared exterior 117 y abarca por la pared superior 126 y la pared inferior 128. En una realización, la segunda pared interior 119 incluye un primer extremo de segunda pared interior 137 y un segundo extremo de la segunda pared interior 138.

En una realización, la primera pared interior 118 y la segunda pared interior 119 definen juntas una cámara 130 entre ellas. La cámara 130 está en comunicación de fluidos con la parte de entrada 120. En una realización, el primer extremo de primera pared interior 132 está espaciado una primera distancia d1 del primer extremo de segunda pared interior 137 y el segundo extremo de primera pared interior 134 está espaciado un segundo distancia d2 del segundo extremo de la segunda pared interior 138. En una realización, la segunda distancia d2 es menor que la primera distancia d1. En una realización, la segunda distancia d2 define una abertura de salida 136.

La abertura de salida 136 de la cámara centrada 130 promueve la distribución uniforme del aditivo disuelto al facilitar la liberación lenta del frente capturado al volumen de control restante que se ha desviado alrededor de la cámara centrada 130. La redistribución y la mezcla de cabeza a cola se pueden lograr variando el diámetro/recuento/ubicación de orificios de salida, incorporando aletas para promover la mezcla rotatoria y cambiando el volumen de cámara central para manejar volúmenes de control más grandes.

En una realización, un primer canal de flujo 142 se dispone entre una primera parte de la pared exterior, por ejemplo, la primera pared lateral 127, y la primera pared interior 118. En una realización, el primer canal de flujo 142 está en comunicación de fluidos con la parte de entrada 120.

En una realización, un segundo canal de flujo 143 se dispone entre una segunda parte de la pared exterior, por ejemplo, la segunda pared lateral 129, y la segunda pared interior 119. En una realización, el segundo canal de flujo 143 está en comunicación de fluidos con la parte de entrada 120.

Los canales de flujo 142, 143 definen caminos de flujo separados de un camino de flujo definido por la cámara 130. En una realización, el diámetro de los canales de flujo 142, 143 es mayor que el diámetro de la abertura de salida 136.

En una realización, la pared exterior 117 del dispositivo de recogida de fluido biológico 100 incluye una parte de mezcla 124 que se dispone entre el segundo extremo de primera pared interior 134 y la parte de salida 122. De esta manera, una parte de los canales de flujo 142, 143 y una parte de la cámara 130 está en comunicación de fluidos con la parte de mezcla 124.

En una realización, un estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de una parte de la pared exterior 117. En una realización, el estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de una parte de la pared exterior 117 entre la parte de entrada 120 y el primer extremo 132 de la primera pared interior 118.

El dispositivo de recogida de fluido biológico 100 proporciona un aditivo y/o estabilizador de muestra 14 en un estado líquido o sólido concentrado. El dispositivo de recogida de fluido biológico 100 produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola mediante la captura de un frente de alta concentración y la posterior redistribución del frente de alta concentración a través de un fluido biológico. El estabilizador de muestra 14 puede ser un anticoagulante o una sustancia diseñada para conservar un elemento específico dentro de la sangre como, por ejemplo, ARN, analito proteico u otro elemento. En una realización, el estabilizador de muestra 14 es heparina o EDTa . En una realización, una pluralidad de dispositivos de recogida de fluido biológico 100 podrían incluir diferentes estabilizadores de muestras. Un dispositivo de recogida de fluido biológico 100 de la presente divulgación proporciona flexibilidad en la naturaleza de los aditivos y/o estabilizadores de muestras introducidos para una muestra de sangre. En una realización, una muestra de sangre recibida dentro de un dispositivo de recogida de fluido biológico de la presente divulgación puede dividirse en porciones separadas y pueden añadirse diferentes estabilizadores de muestra a las porciones separadas de la muestra de sangre. De esta manera, un dispositivo de recogida de fluido biológico de la presente divulgación puede estabilizar múltiples porciones de una muestra de sangre con diferentes estabilizadores de muestra dentro de un solo dispositivo.

En una realización, un estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de una parte de la pared exterior 117. Por ejemplo, un estabilizador de muestra 14, tal como aditivos secos, reactivos o anticoagulantes, puede depositarse dentro de los caminos de flujo de un dispositivo de recogida de fluido biológico 100 para ser suministrado a un líquido que fluye tal como una muestra de sangre 12. Como se describe en detalle anteriormente, con referencia a las Figuras 18-25, algunos ejemplos de estos incluyen tubos capilares 60 (Figura 18), medios porosos 62 (Figura 19), perlas 64 (Figura 20) o estructuras microfluídicas tridimensionales 66 (Figuras 21-25).

Haciendo referencia a las Figuras 32-40, se describirá ahora el uso de un dispositivo de recogida de fluido biológico 100 de la presente divulgación. La parte de entrada 120 del dispositivo de recogida de fluido biológico 100 se adapta para recibir una muestra de sangre 12 en el mismo. Como se discutió anteriormente, un estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de una parte de la pared exterior 117. En una realización, el estabilizador de muestra 14 se dispone dentro de una parte de la pared exterior 117 entre la parte de entrada 120 y el primer extremo 132 de la primera pared interior 118.

Con la muestra de sangre 12 recibida dentro de la parte de entrada 120 del dispositivo de recogida de fluido biológico 100, el estabilizador de muestra 14 se mezcla con la muestra de sangre 12. Con la muestra de sangre 12 mezclándose con el estabilizador de muestra 14, se crea un primer frente de aditivo 184 dentro una parte frontal 13 de la muestra de sangre 12.

A continuación, haciendo referencia a las Figuras 34-36, la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 que contiene el frente de aditivo 184 fluye hacia la cámara 130 y una parte trasera 15 de la muestra de sangre 12 fluye hacia los canales de flujo 142, 143. La parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 fluye a través de la cámara 130 hasta la abertura de salida 136 y la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12 fluye a través de los canales de flujo 142, 143 hacia la parte de mezcla 124 del dispositivo de recogida de fluido biológico 100. A continuación, la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el primer frente de aditivo 184 fluye a través de la abertura de salida 136 a la parte de mezcla 124 a una velocidad controlada de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12.

La parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el primer frente de aditivo 184 fluye a través de la abertura de salida 136 hacia la parte de mezcla 124 de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12 para efectuar una mezcla dosificada del estabilizador de muestra 14 dentro de la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 y la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12. De esta manera, el dispositivo de recogida de fluido biológico 100 produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola mediante la captura de un frente de alta concentración, por ejemplo, el primer frente de aditivo 184, y la posterior redistribución del frente de alta concentración a través de un fluido biológico. El dispositivo de recogida de fluido biológico incluye un mezclador en línea, por ejemplo, la estructura de mezcla 116, que se utiliza para la mezcla de cabeza a cola de un frente de flujo concentrado. La mezcla se logra mediante un proceso de dos etapas. Haciendo referencia a las Figuras 32-40, en primer lugar, una fracción frontal del flujo, por ejemplo, una parte frontal 13 de la muestra de sangre 12, se captura dentro de una cámara mezcladora centrada 130 mediante la acción de flujo asistido por capilaridad. Esta fracción frontal consiste principalmente en el frente de flujo concentrado, por ejemplo, un cabeza de flujo con una alta concentración de anticoagulante. En segundo lugar, el volumen frontal capturado se libera lentamente a través de una pequeña abertura de salida 136 y se recombina con el resto del volumen de flujo que se desvió alrededor de la cámara mezcladora centrada, es decir, una cola de flujo o la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12. Esta recombinación de flujo mejora la homogeneidad de cabeza a cola de un volumen de flujo seleccionado, es decir, Volumen de control, especialmente cuando ese volumen necesita ser dispensado adicionalmente en forma de gotas discretas. Un volumen de control de cabeza a cola correctamente mezclado daría como resultado una homogeneidad significativamente mejorada, por ejemplo, concentración de anticoagulante, entre gotas discretas dispensadas. Por ejemplo, haciendo referencia a las Figuras 4B, 9 y 13, se produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola de un estabilizador de muestras con un dispositivo de recogida de fluido biológico 100 de la presente divulgación.

En una realización, el tamaño o diámetro de la abertura de salida 136 controla la resistencia del flujo de la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el frente de aditivo 184 de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12. Por ejemplo, en una realización, el diámetro de los canales de flujo 142, 143 es mayor que el diámetro de la abertura de salida 136. De esta manera, hay una menor resistencia a través de la salida de los canales de flujo 142, 143 que en la abertura de salida 136 de modo que la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el primer frente de aditivo 184 fluye a través de la abertura de salida 136 a la parte de mezcla 124 a una velocidad controlada de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12.

El dispositivo de recogida de fluido biológico 100 mide la parte frontal 13 de la muestra de sangre 12 con el frente de aditivo 184 de regreso a la parte trasera 15 de la muestra de sangre 12 para lograr una única corriente de flujo, es decir, la muestra biológica estabilizada, con el estabilizador de muestra 14 distribuido a lo largo de la única corriente de flujo.

Después de que el dispositivo de recogida de fluido biológico 100 produce una muestra biológica estabilizada con uniformidad de cabeza a cola, la muestra biológica estabilizada fluye a la parte de salida 122. En este momento, el dispositivo de recogida de fluido biológico 100 puede estar conectado con un dispositivo de análisis de sangre o dispositivo de análisis en el punto de atención para la transferencia cerrada de una parte de la muestra biológica estabilizada desde el dispositivo de recogida de fluido biológico 100 al dispositivo de análisis de sangre o dispositivo de análisis en el punto de atención. El dispositivo de análisis de sangre se adapta para recibir la muestra biológica estabilizada para analizar la muestra biológica estabilizada y obtener los resultados del análisis.

Un dispositivo de recogida de fluido biológico 100 de la presente divulgación captura y redistribuye rápidamente un frente de flujo concentrado a lo largo de la cola de flujo de menor concentración. Esto es de particular interés porque muchos dispositivos de la técnica anterior tienen problemas para distribuir uniformemente el aditivo seco en pequeños volúmenes de muestra. A estos volúmenes, un dispositivo de recogida de fluido biológico 10 de la presente divulgación aprovecha las fuerzas capilares para llenar preferentemente la cámara central del mezclador (volumen = < 10 - 1000 ml).

Aunque se ha descrito que esta divulgación tiene diseños ejemplares, la presente divulgación se puede modificar adicionalmente dentro del alcance de esta divulgación. Por lo tanto, esta solicitud está destinada a cubrir cualquier variación, uso o adaptación de la divulgación utilizando sus principios generales. Además, esta solicitud está destinada a cubrir las desviaciones de la presente divulgación que entran dentro de la práctica conocida o habitual en la técnica a la que pertenece esta divulgación y que caen dentro de los límites de las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100), que comprende:

una parte de entrada (20, 120);

una parte de salida (22, 122);

una pared exterior (17, 117) que abarca la parte de entrada (20, 120) y la parte de salida (22, 122);

una pared interior (18, 118) dispuesta dentro de la pared exterior (17, 117) y separada de la pared exterior (17, 117), definiendo la pared interior (18, 118) una cámara (30, 130) en la misma e incluyendo un primer extremo (32, 132) y un segundo extremo (34, 134), el primer extremo (32, 132) en comunicación de fluidos con la parte de entrada (20, 120) y el segundo extremo (34, 134) define una abertura de salida (36, 136);

un canal de flujo (42, 142) dispuesto entre la pared exterior (17, 117) y la pared interior (18, 118), el canal de flujo (42, 142) en comunicación de fluidos con la parte de entrada (20, 120);

una parte de mezcla (24, 124) dispuesta entre el segundo extremo (34, 134) de la pared interior (18, 118) y la parte de salida (22, 122); y

un estabilizador de muestra (14) dispuesto dentro de una parte interior de la pared exterior (17, 117).

2. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 1,

en donde una distancia entre la pared interior (18, 118) y la pared exterior (17, 117) es mayor que el diámetro de la abertura de salida (36, 136), y/o

en donde la pared interior (18, 118) se asegura a la pared exterior (17, 117) a través de una parte de conexión (40), y/o

en donde la pared interior (18, 118) define una abertura de salida lateral (82).

3. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 1, en donde el primer extremo (32, 132) está abierto y define una primera área en sección transversal.

4. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 1, en donde el estabilizador de muestra (14) se dispone dentro de una parte interior de la pared exterior (17, 117) entre la parte de entrada (20, 120) y el primer extremo (32, 132) de la pared interior (18, 118).

5. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 1, en donde la pared exterior (17, 117) en la parte de entrada (20, 120) tiene un primer diámetro (D1) y una primera parte de la pared exterior (17, 117) entre la parte de entrada (20, 120) y el primer extremo (32, 132) de la pared interior (18, 118) tiene un segundo diámetro (D2), el segundo diámetro (D2) es menor que el primer diámetro (D1).

6. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 5, en donde una segunda parte de la pared exterior (17, 117) adyacente a la pared interior (18, 118) tiene un tercer diámetro (D3), el tercer diámetro (D3) es mayor que el segundo diámetro (D2).

7. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 1, en donde la parte de entrada (20, 120) se adapta para recibir una muestra de sangre (12) en el mismo.

8. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 7, en donde con la muestra de sangre (12) recibida dentro de la parte de entrada (20, 120), el estabilizador de muestra (14) se mezcla con la muestra de sangre (12).

9. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 8, en donde se crea un primer frente de aditivo (84, 184) dentro de una parte frontal (13) de la muestra de sangre (12).

10. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 9, en donde la parte frontal (13) de la muestra de sangre (12) fluye hacia la cámara (30, 130) de la pared interior (18, 118) y una parte trasera (15) de la muestra de sangre (12) fluye hacia el canal de flujo (42, 142).

11. El dispositivo de recogida de fluido biológico de la reivindicación 10, en donde la parte frontal (13) de la muestra de sangre (12) con el primer frente de aditivo (84, 184) fluye a través de la abertura de salida (36, 136) hacia la parte de mezcla (24, 124) a una velocidad controlada de regreso a la parte trasera (15) de la muestra de sangre (12).

12. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 11, en donde la parte frontal (13) de la muestra de sangre (12) con el primer frente de aditivo (84, 184) fluye a través de la abertura de salida (36, 136) hacia la parte de mezcla (24, 124) de regreso a la parte trasera (15) de la muestra de sangre (12) para efectuar una mezcla dosificada del estabilizador de muestra (14) dentro de la parte frontal (13) de la muestra de sangre (12) y la parte trasera (15) de la muestra de sangre (12).

13. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 1, que comprende además un material (70) que incluye poros (72) y se dispone dentro del interior de la pared exterior (17, 117), y el estabilizador de muestra (14) comprende un polvo de anticoagulante seco (74) dentro de los poros (72) del material (70), en donde el material es preferiblemente una espuma de celda abierta.

14. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 1, en donde el estabilizador de muestra (14) comprende un polvo de anticoagulante seco (74).

15. El dispositivo de recogida de fluido biológico (10, 100) de la reivindicación 1, que comprende además aletas (80) para promover la mezcla rotacional.